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                液滴微流被听到了控(八):如何保證液滴的穩一击即杀定性?

                液滴微流控(八):如何保證液滴的穩定性?

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                液滴微流控(八):如何保證液滴的穩定性?

                 

                液滴,因其微型化及高通量的特性,已∏成為一種用於微生物培養的有力工具,但在液滴中進行地步微生物的長期培養時,微生物的生長(生長速度及形態Ψ)及其分泌的各種代謝物∞,均會ぷ對液滴的穩定性造成一定的影響,可话他也听明白了能會出現液滴“破裂”或①者液滴互相融合現象,此外,部分微生物的生長對微環境特別敏感,液滴失去穩定性,便意味著我們很有可能獲取到不準確的實驗數據【。因此,在液滴制備中,我們需要對液滴進行“加固”,常見情报的一種辦法是加入表面活性劑,一方面它對多種微生物的具有良好生物相」容性,另一方面它能為液滴◇提供良好的穩定性。

                本文通過纷纷用不同對比3種不同濃度下的3類表面活性劑的液滴細菌培養實驗,以液滴穩定性和液滴包裹率來評估3種表面活性劑的性能。

                 

                試劑卐與方法

                Novec HFE7500電子氟化液3M)中加入dSurf表面活性劑(記為實驗組1)和另外兩種市場已有表面活性◇劑(分別記神情无比為對比組1和對比組2),以作為液滴中的連續相(油相),所加入表面活性劑濃度分別為0.5%、2%和5%(w/w)。

                實驗過程簡述:從健康誌願者皮膚上采集微生物确是有要事在身群落(非單一菌株),以用於制備液⌒滴,使用做出一副欲妖战斗壓力泵(Fluigent,Flow EZ)作為壓力源,在PDMS液滴芯片◆上,以7-10kHz的速率,生成體ζ積為20pl的液滴,並將液滴Ψ 收集在37℃的容器中進行孵育,不直接暴露在空氣中。在孵育時間的第0、1、3和7天時,取顯微鏡下的液滴成像圖片,以進行液¤滴觀察。

                 

                液滴⊙穩定性對比

                在液滴剛開始生成時,3種不同濃度的表『面活性劑均能立即穩定液滴,看不出差異。

                上圖中,左、中、右三圖分別為挑衅使用實驗組1、對比組1和對比組2三種表面活性劑的液滴生成圖。A、B、C分別表示表面活性劑的濃度為0.5%、2%和5%。

                在對微生物培養→的第0,1,3和7天,觀察使用3種表面】活性劑在不同濃度下所制備的液滴,獲取數據見下。

                 

                1.下圖身体缓缓為實驗組1的液滴╳孵育狀況◣:在表面活性劑濃▼度為0.5%時,1天後,便可觀察到液滴存在融合“變大”的跡象,而在濃度○為2%和5%時,培養7天後,液滴大小依舊保持均她受了一定程度一,部分¤液滴顏色加深(微√生物培養成功),表明液滴穩定性良好◣。

                 

                2.下圖為對比組1的液滴孵育狀況:在表面活性劑濃度為0.5%時,液滴的融下场只有死合“變大”情況比較明顯;當濃度為2%時,能觀察到部分液滴的融合“變大”;當濃度為5%時,培養7天後,液滴大△小均一,部分液滴顏色加深(微生物培我刚才被这人以及他養成功),表明液滴穩定性良好。

                 

                3.下圖為對比組2的液滴孵育狀況:在濃度為0.5%時,明顯□ 可觀察到液滴的融合“變大”現象;當濃度為2%時,僅☆出現少量液滴融合“變大”現象;當濃度為5%時,7天培養中,液滴大小均一,部分液滴顏色加深(微生物培養成功),表明液滴穩定性良好。

                液滴包裹率對比

                對液滴中微生物培養1天後,開始觀察液滴中的微生物情況,將含有3個以上細胞的液滴記做“已包裹液滴”,每次分析至少¤分析1000個液滴,將得到的液滴包裹率數據整理為下圖。

                上圖中,可觀察到使用dSruf表面活性劑制備■的液滴,液滴包裹率『最高,在對液滴中微生物培養7天後,包裹率仍在30%以上。對比組1包裹率最你是吧低,尤其當對比組1中所用表面活性劑濃度為0.5%時,液滴乳化失敗,微生物培養≡失敗↑,包裹率為0。

                 

                結論

                油包水型液滴中,水相中的疏水化合物及微生物的生長,正是液滴微生物培養所面臨的挑▼戰,使用表面活性劑,可明顯增強液滴穩定性。

                本文數據表明,dSurf表面活性劑在液滴穩定性上略〗勝一籌,其2%濃度的效果相當於對比組5%的效果,同時使用dSurf時,細胞包裹◤率最高,這可能意味著㊣dSurf具有更好的生物相容性。

                 

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